بررسی سه بعدی دینامیکی و انتشار موج تنش در صفحات ضخیم مدرج تابعی در برابر بار فشاری ناشی از ضربه

در این مقاله به بررسی و تحلیل سه بعدی دینامیکی و انتشار موج تنش در صفحات ضخیم ساخته شده از مواد مدرج تابعی در برابر بار فشاری ناشی از ضربه پرداخته شده است. خواص مکانیکی ماده (مدول الاستیسیته و چگالی) در راستای ضخامت بطور پیوسته و بر اساس تابع توزیع توانی، متغیر و ضریب پواسون ثابت فرض شده است. معادلات حرکت بر اساس تئوری الاستیسیتۀ سه بعدی بدست آمده اند و برای حل آن ها در دامنۀ فضا و زمان از روش المان محدود مدرج سه بعدی مبتنی بر فرمولاسیون انرژی رایلی-ریتز و روش نیومارک استفاده شده است. در بارگذاری دینامیکی فرض شده است که سطح فوقانی صفحه تحت بار فشاری است که با زمان بصورت خطی تغییر می کندکه سپس و بصورت ناگهانی در زمانی معین باربرداری می شود. بدیهی است که این باربرداری بصورت یک ضربۀ ناگهانی عمل می کند. در ادامه، پاسخ زمانی تغییر مکان در راستای ضخامت (خیز)، تنش ها در سه جهت و سرعت انتشار موج تنش به ازاء توان های مختلف مادۀ مدرج تابعی، شرایط مرزی گوناگون و نسبت های مختلف ضخامت به طول مورد مطالعه قرار گرفته است. روش ارائه شده توسط نتایج موجود در مقالات، اعتبارسنجی شده است و تطابق خوبی حاصل گشته است.